高性能含甲基苯基硅氧链节有机硅材料的研究及应用
室成功开发具有良好性能的含有MePhSiO链节的聚硅氧烷产品。下面主要介绍甲基苯基二氯硅烷及其聚合物的技术概况。 2.热缩合法合成MePhSiCl2单体的开发与投产
采用甲基氢二氯硅烷与氯苯为原料,通过热缩合法制备了甲基苯基二氯硅烷。由于热缩合法不使用催化剂,设备流程简单,原料易得,工艺稳定,操作安全,产率可观,为一些生产厂所采用。反应式为:
MeHSiCl2+
PhCl
MePhSiCl2+HCl
在实验室研究及扩大实验取得较佳结果的基础上,我们对建立大生产装置形成了工艺软件包。遂后,按照我们提出的工艺条件,并与浙江华成有机硅材料有限公司合作,设计建成了热缩合法合成MePhSiCl2的生产装置。这是我国第一套,也是继俄罗斯、德国后世界第三套采用热缩法生产甲基苯基二氯硅烷的装置。从生产的运转情况看,物料的热裂解副产物明显减少,MePhSiCl2的收率高达50%左右,超过了文献报道的水平。 3.MePhSiCl2的分离与提纯
众所周知,MePhSiCl2的纯度对制备硅橡胶及硅油十分重要,而使用热缩合法制得的MePhSiCl2中,或多或少含有三官能单体MeSiCl3及PhSiCl3。MeSiCl3的沸点(66℃)较低,可以通过简单分馏法去除之。但PhSiCl3的沸点(201℃)与MePhSiCl2(bp=205℃)十分接近,而且沸点较高。因而采用一般分馏方法很难有效地将它们分开。于是,我们根据三官能度的PhSiCl3容易与极性化合物反应的特征,研究开发了化学与物理方法相结合的分离技术来分离它们。 在-3--8℃低温及有机溶剂(如四氢呋喃、乙腈等)保护条件下,向MePhSiCl2与PhSiCl3混合单体中滴加计量的极性物质(如水、醇、有机酸等)。根据两者的反应活性差异, PhSiCl3优先参与反应,增加了MePhSiCl2与产物的沸点差异。反应结束后,通过蒸馏即可制备不含PhSiCl3的高纯度的MePhSiCl2。我们系统考察了有机溶剂种类及用量、反应温度、反应时间、加水量等因素对分离提纯的影响规律,优化分离工艺,确定了最佳的化学分离工艺和配方,使提纯后的MePhSiCl2含量≥99.5%,MePhSiCl2产率≥85%。甲基苯基二氯硅烷分离提纯前后的气相色谱图分别示于图1,2。